继电保护的灵敏度范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的灵敏度，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】线路保护；自动调整；整定计算；继电保护；可靠性；约束条件；灵敏度

0 引言

灵敏性是“逐级配合、逐段整定”整定计算原则下确定保护配合状态的重要依据，选择性则是保护定值相互配合需要满足的另外一个条件。根据继电保护对灵敏性和选择性的要求，在论述自动调整方法之前，本节首先引入一些基本概念，如整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度传递约束条件、定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护等。220kV及以上电压等级线路的后备保护的定值多考虑近后备灵敏度要求，因而所提到的灵敏度均指近后备灵敏度。对于阶段式保护，每一段（II、III、IV段）都有自己的灵敏度要求及灵敏度约束条件，其中每一段的灵敏度约束条件值由其灵敏度要求决定。由于本文提出的自动调整方法普遍适用于任何一段，因而，在本文论述中，涉及到的保护均泛指任何一段保护，在应用的过程中，只需将保护具体到相应段即可。

1 自动调整的相关概念

结合图1所示系统，对整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度传递约束条件、定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护等概念进行详细的说明，其中保护R■为下文中的“整定保护”，保护R■、R■和R■分别为保护R■的相邻上、下级保护。

图1 概念说明系统

1.1 定保护自身灵敏度约束条件

整定保护自身灵敏度约束条件是指为了满足近后备灵敏度的要求，整定保护的定值必须满足的条件。如图1所示系统，在计算R■的保护定值时，为了满足近后备灵敏度的要求，R■与R■的配合结果必须满足定的条件，该条件即为R■的整定保护自身灵敏度约束条件。零序电流保护和距离保护的整定保护自身灵敏度约束条件分别如式（1）和（2）所示：

1.4 定值主导保护

1.5 灵敏度主导保护和灵敏度影响保护

灵敏度主导保护是指造成当前整定保护的动作定值无法同时满足整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件的相邻下级配合保护。

2 自动调整方法

2.1 配合状态选择

配合状态选择阶段的主要任务是根据整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件选择整定保护与相邻下级保护的配合状态，并根据配合状态确定配合结果，进而确定灵敏度主导保护集合和灵敏度影响保护集合中的元素。若配合结果同时满足约束条件（1）-（6）的要求，灵敏度主导保护集合和灵敏度影响保护集合为空集。

对于任一整定保护，首先根据网络拓扑结构确定其相邻上级远后备保护以及相邻下级配合保护，并根据式（1）-（6）计算其整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件；然后，选取其中的一个配合保护，计算整定保护与其低段配合的结果，并判断该配合结果是否满足三个灵敏度约束条件，如配合结果不满足约束条件，进一步计算整定保护与相邻下级保护高段配合的结果，并判断该配合结果是否满足灵敏度约束条件，若配合结果不满足约束条件，则将配合保护计入整定保护的灵敏度主导保护集合，并将整定保护计入配合保护的灵敏度影响保护集合。若与低段配合结果满足灵敏度约束条件，则整定保护保护与相邻下级保护的配合状态为“与相邻保护低段配合”，否则配合状态为“与相邻保护高段配合”。遍历相邻下级配合保护，即可确定整定保护与其配合的配合状态，以及整定保护的定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护集合中的元素。

2.2 定值自动调整

定值自动调整阶段针对具体保护对其灵敏度主导保护集合中的保护的动作定值进行调整，直到整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件都满足要求。该阶段的核心是灵敏度社导保护动作定值的调整，而实现手段则是调整灵敏度主导保护与其相邻下级配合保护的配合状态。

3 结束语

总之，巨大的网络规模、复杂的电网结构和多变的运行方式，对传统继电保护的可靠动作提出了新的挑战。因此，为了发现电网中继电保护系统的薄弱环节、提高继电保护协调动作的能力，研究继电保护脆弱性和广域继电保护大有必要。

【参考文献】

篇2

关键词 35 kV；大容量变压器；继电保护；整定；配合

中图分类号 TM774 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0190-01

近些年来，为满足用电客户的需求，许多35 kV的变电站，逐渐采用大容量的变压器。但变压器本身容量的增大，导致短路阻抗能力较小，35 kV线路的电流速断延时，无法与后备保护进行配合。笔者根据从事多年的电力行业经验，对35 kV大容量变压器继电保护的整定及配合进行分析。

1 35 kV大容量变压器继电保护的整定计算

整定计算以110 kV变电站中的35 kV线路为依托，变压器为20 MVA。4 km的线路长度，110 kV大容量变压器的型号：SFZ11-20MVA，8%的阻抗电压，0.28/0.36的系统母线阻抗。系统电气的连接图如图1所示：

图1 系统连接图

首先，35 kV线路的电流保护。根据3 kV～110 kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T 584—95，电流速断的延时定值，与本线路的末端故障保持足够灵敏度，按公式整定计算：IDZ≤ID.min/KLM。其中灵敏系数为KLM，DZ≤10 min/KLM，当1.5≤KLM时，IDZ的电流值为本线路末端的两相短路的最小值。同时，为确保选择性，35kv的线路电流速断延时保护，应避免母线短路的10 kV，可按公式：KK·ID.max≤IDZ。其中母线短路的10 kV的最大电流值为ID.max，可靠系数为KK，1.2≤KK。因此，在35 kV电压中，小容量变压器的变电站，应保持保护整定定值计算满足上述公式，以确保整个线路故障的灵敏度足够，又确保了母线

10 kV故障的可靠性躲避。ID.min为最小电流值，应该满足ID.min=22（0.3164+600.11）=2702A；ID.max为电流最大值，应该满足ID.max=（0.27+10.59761+0.374）=2012A；从上述两个公式可以看出，电流值不可能同时满足。同时，由于投入了大容量的变压器，导致短路阻抗能力较小。在35 kV变电站中，当流过有母线10 kV短路，使得短路的电流值较大，从而导致保护不配合。

其次，35 kV主变后备的保护。按照R`hDL400-91 `L1继电保护和安全自动装置技术规程，其整定计算的原则为：其一，无论是高压侧或低压侧，均选择过电流保护；其二，根据最大负荷的电流躲避，来整定过流保护的定值；其三，对于用户变电站的单台主变运行方式，高压侧或低压侧的过流保护，均选择时限较短时，进行跳低压侧分段。于时限较长时，选择两侧跳开关，跳开关的时间必须与线路的过流保护动作保持一致。遵循以上原则，对于35 kV的主变，在高压侧后备整定时：KKI=0.94×329=451A；在低压侧后备整定时：DZkPH.maxPHf=IDZ=09.4×1047.619=1434A，其中配合系数为kPH，同时保证低压侧后备的保护动作时间，同跳闸开关、高压侧保持一致。

2 35 kV大容量变压器继电保护整定计算中存在的问题

按照《整定规程》中所规定，35 kV线路电流速断的延时保护，必须考虑灵敏度的因素，必须通过取值计算，才能确定整定值。如此，便延伸了35 kV线路保护的范围，将电流速断保护扩展到10 kV母线。当电网处于故障时，为确保保护动作具有选择性，根据《整定规程》所规定，35 kV的线路电流速断延时保护，可与10 kV母线灵敏段进行配合电流保护，并考虑10 kV线路的灵敏段保护的时限在0.3秒。35 kV线路时限，可延长电流速断保护的时限极差，一般考虑为0.6秒。

此时，当10 kV母线在35 kV变电站中，发生短路故障。可在变压器进行后备保护前，1.1秒进行10 kV分段的跳闸，恢复另一端母线的供电正常。35 kV线路处于0.6秒的电流速断延时保护时，

35 kV线路可能已先被动作跳开。同时，经过大于1秒重合闸的延时动作，重合闸将再次重合，产生永久性故障，导致跳闸。另外，10 kV母线的线路处于故障时和开关拒动时，也会产生重合闸将再次重合，产生永久性故障，导致跳闸。在35 kV大容量变压器中，当处于故障状态时，如果按照常规整定及配合的方法，就会使停电的范围扩大。同时，可能由于变压器主变后备的保护时限过长，而使母线没有再次动作的机会。

3 35 kV大容量变压器继电保护配合问题的解决措施

当出现配合的问题，一般考虑根据现有接线的实际情况，设计出合理整定、配合的方案，以保证保护配合，提供可靠的供电。

首先，整定灵敏度。由于35 kV线路电流速断的延时保护，必须考虑灵敏度的因素，必须通过取值计算，才能确定整定值。应考虑10 kV线路的灵敏段实现0.3秒时限的电流保护配合，按照10 kV线路灵敏段进行35 kV线路时限，可延长电流速断保护的时限极差，一般考虑为0.6秒，进行10 kV灵敏段的电流整定：IDZ.10≤3.3019 IDZ.35/kPH。其中10 kV线路灵敏段电流保护的定值为IDZ.10，35kv线路灵敏段电流保护的定值为IDZ.35，配合系数为kPH，1.1≤kPH。

其次，后备保护中的过流保护。因为35 kV变压器中，必须考虑10 kV线路的后备保护，可添加一段保护过流，电流保护定值根据10 kV线路故障的实际情况，按照灵敏度大于1.5倍进行整定，动作的时限同10 kV线路灵敏段在同一时限进行整定。10 kV的母线流过短路主变，其低压侧的开关电流最小值：ID.min=22（0.35.94+0.374+0.12）=5570A，IDZ≤ID.min/KLM=3713.333=3713A；同10kv线路灵敏段进行配合保护，10kv母线分段进行0.6秒跳开关，10 kV侧主变进行0.9秒跳开关。在10 kV侧主变中添加一段保护后备。当所在母线和设备处于故障状态时，后备保护可在10 kV母线的分段中，进行0.6秒的跳开关，以进行故障点的切除。同时，35 kV线路电流速断的延时保护，如重合动作成功后，则对另一端10 kV的母线供电进行恢复。这样既可解决10 kV母线和设备的故障问题，又可解决保护配合问题，同时保留了原后备保护电流定值。

4 结束语

由于35 kV的大容量变压器存在短路阻抗较小的缺点，以致无法同继电保护进行征订和配合。从本文的分析、计算中，笔者提出了在10 kV侧添加一段保护后备，以有效解决10 kV母线、设备的故障问题以及35 kV大容量变压器继电保护配合的问题，避免出现越级跳闸，导致停电范围扩大，保留了原保护后备，能对10 kV线路的末端故障有着良好后备的作用，以提高配合的效果和供电的可靠性。

参考文献

[1]郝福忠,侯元文,郭海燕等.35 kV大容量变压器继电保护整定及配合[J].电力系统保护与控制,2010,38(4):116-118.

[2]陈曙.110 kV大容量变压器继电保护配合的整定计算[J].供用电,2008,25(4):46-48.

[3]陈瑞军.发电厂厂用电保护配置及定值整定[D].天津大学,2009.

篇3

关键词：继电保护；电流互感器；电流保护；防误动措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.033

1 前言

继电保护是为了满足当下巨大电力需求的变化，所以对人们生活质量的提高有着重要的意义。电流互感器的饱和对继电保护有着重要的影响，防误动的相关措施也是为了继电保护得到更好的发展。文章就当下继电保护的相关现状，以及电流互感器的饱和问题的体现和解决进行研究和分析。对防误动的相关措施也进行一定的介绍，以望更好的促进相关电业的发展，推动社会的进步。

2 继电保护及电流互感器饱和的现状

随着经济建设的推进，人们的生活水平越来越高，为了满足人们生活中不断增加的舒适度和便利度的要求，电力供应的相关行业对具体的措施进行了一定的改进，以更好的适应市场和时代的需求。电流互感器是影响继电保护的重要构件，电流互感器的饱和也会对继电保护造成严重的影响，但当下的电流互感器饱和对继电保护的影响主要有差动保护、距离保护以及过流保护等等，对电流互感器相关原理的的分析，可以在一定程度上解决相应的问题。但是电流互感器的饱和经常是由于错误动作后导致的后果，所以相关部门和人员对相应的防误动措施也进行了一定的研究，得出许多有利于解决相关问题的防误动措施。但是在具体实施时，仍然与许多制相方面的问题，如对相关的防误动措施没有充分的理解，在实施时因一定的偏差而失去了该有的意义等，都是行业发展待解决的问题。

3 继电保护及电流互感器饱和影响

电流互感器是继电保护过程中，电力计算装置测算时最基本的测量元件之一，但是在当下的发展过程中，仍然有许多需解决的问题。笔者经过调查分析，得出电流互感器及继电保护的问题主要有以下几方面：

（1）差动保护的相关影响。电流互感器出现饱和时，会影响相应的差动保护装置进行错误的判断后，进行错误的出口。变压器差动保护动作时，防止电路在运行时的电流和电压不符合相关的规定，需要进行自动判断差动，可减少事故发生，现在许多场合都可应用此方式。但是电流互感器在饱和后进行的判断是错误的，不仅不能起到一定的安全作用，反而可能阻断正常的运行，增加继电活动的危险性，不利于继电保护活动的进行。（2）距离保护的相关影响。电流互感器在使用时，是对运行的电流幅度和数值等进行判断后，采取一定的继电保护措施。但是测量阻抗越大，保护范围就越大。电流互感器呈现饱和时，其实所对应的测量阻抗就已经小于其一般的测量阻抗，保护范围也已经缩小。在一定范围内的保护要求下，便很难最大限度的发挥距离保护的相关要求，不利于继电保护相关措施的进行。（3）过流保护的相关影响。过流保护也是一个应用较为广泛和便利的继电保护方式，当外部短路时流过本保护的最大负荷电流来整定的，当短路电流达到定值带一定延时来进行的保护措施。过流基波幅值的大小其实是和相应的灵敏度有关。电流互感器在饱和的情况下，过流的基波幅值是小于实际的故障电流的，灵敏度会出现明显的降低，对相关问题的处理就可能遇上不及时的困境。（4）零序保护的相关影响。在电路不对称连接相应的接地故障时，会出现不同的零序基波幅值，而不同的零序基波幅值会对电路中电流的方向造成一定的影响。在对称或是不对称的接接地障中，如果电流互感器达到饱和，理论上是没有零序电压的，与过流保护存在一定的偏差，并会对结果造成巨大的影响。零序电压在出现时的观察方法很特殊，相应的灵敏度降低后会在很大程度上影响测量的结果。但是饱和状态下的灵敏度失真问题不容否认，所以电流互感器在饱和的情况下，对零序保护也会产生相应的影响。

4 电流互感器饱和时防误动的建议

为了使得电流互感器更加稳定，减少饱和状况的发生情况，笔者对相关的实例进行进一步的分析，结合电流互感器的稳态饱和和暂态饱和等相关特性进行研究，得出如下有力的建议：

（1）限制运行时的短路电流。电路在运行时，如果出现短路情况，会导致电流的传输不畅等问题，出现回路阻抗增大等问题，所以限制短路电流的相关措施尤为重要。限制短路电流的相关措施早就有了一定的发展。在电路使用时，尽量使用分列并行的方法来扩大电路流通范围，可以使电路在运行过程中，由一定的判断后，启用备用电路进行调节。只要在高电压情况下做好分列运行的措施，就可以起到限制短路电流运行的相关效果，对继电保护时故障电流的运行以及电流互感器饱和情况下的防误动等，都是极有利的措施。（2）增大保护级电流互感器。如果按照符合的电流数值来安装保护级电流互感器，其实很容易出现电流互感器饱和问题。但在安装处注意使用最大的短路电流数值作为安装依据，便会大大减少电流互感器出现饱和的状况，起到防误动的效果。但是该方法也有一定的弊端，便是增加了相应分支电流在运行的检测，所以在使用时要注意一定的适用度，保证使用的方法能够真正发挥作用。

5 结束语

综上所述，继电保护是电力系统的有效保护措施，不仅可以提高电力的供应效率和质量，还能在一定程度上避免相应的安全问题。电流互感器饱和会严重影响继电保护中的灵敏度和可靠性，为了保证电力系统的安全与稳定，防误动措施有存在和发展的必要。文章是我对继电保护工作的一些思考，提及的影响和建议都有一定的参考意义，为电流系统安全稳定运行具有积极意义。

参考文献：

[1]陈宏山，余江，周红阳.继电保护受电流互感器饱和的影响及防误动措施[J].南方电网技术，2013，7（01）：65-67.

[2]刘锐力.电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J].中国高新技术企业，2014（16）：77-78.

[3]叶民.电流互感器饱和特性及对继电保护的影响研究[D].重庆大学，2012.

[4]胡志华，张斌，姚彦霞.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].内蒙古石油化工，2012（11）：56-57.

篇4

关 键 词 煤矿供电系统；继电保护；优化改进；研究

中图分类号：TD6 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-050-02

煤矿供电系统在煤矿企业整体生产和开采过程中占有着及其重要的地位，而继电保护系统是供电系统安全的重要环节，它直接影响着整个煤矿供电系统能否安全稳定的进行。随着煤矿开采规模以及产量的日益增大，煤矿供电系统保护装置和用电安全越来越严重的影响到整个煤矿供电系统。但是，由于继电保护系统相对来说较为复杂且庞大，影响因素各种各样，工作人员对保护装置的原理和操作不甚理解，导致了供电系统的安全隐患，因此严重危害到供电的稳定性。所以，对煤矿供电继保系统优化改进进行研究，可以有效地保障整个煤矿开采过程安全稳定的进行。

1 煤矿供电系统的现状

在我国的煤矿生产中，由于煤矿井下供电电网中电力负荷变压器的分布和设置较多，因此统一使用较为广泛的供电系统为6 kV或10 kV。动力变压器给井下设备供电采用相互独立的运行模式对水泵、电动机等机电设备供电。6 kV和10kV供电系统包括一次系统和二次系统，二次系统较一次系统更为复杂，包含许多继电保护设备和自动装置。

1.1 煤矿系统中的继电保护

为了保证6 kV或10 kV系统的安全稳定进行，必须配置正确的保护装置。如下：

1）6 kV/10 kV配电变压器需要配置的继电保护：当配电变压器容量在400 KVA-630 KVA时，需设置电流保护、速断保护或瓦斯保护；当配电变压器容量小于400 kVA时，需设置高压熔断器保护；大于800 kVA时设置电流保护、气体保护、温度保护等。

2） 6 kV/10 kV线路需要配置的继电保护：设置电流速断保护。

3）6 kV/10 kV分段母线需要配置的继电保护：设置电流速断保护。

1.2 煤矿供电系统存在的问题

目前的工矿企业供电系统的继保装置中也存在着很多问题。如电力部门限制了电源保护的时段和定值导致保护时限较短保护不当；煤矿供电系统继电保护开关级数较多，电阻较小，导致电流差值小，使保护难以整定；瞬时速断存在着明显的缺陷，一旦出现线路故障所有速断保护全部启动，会矿大停电故障的影响范围。

对于煤矿系统线路短的问题，可以在下井线路中增加电抗器，使得短路电流值的差距加大，从而能够有效地区分开速断保护动作电流。对于另外几个问题而言，可以加强整定原则和时限值来配合各级之间的关系，最大程度地满足煤矿供电系统的特殊要求。

2 煤矿供电系统继电保护系统优化改进

煤矿供电系统继电保护系统是保障整个煤矿供电系统安全稳定、经济高效进展的重要条件。它可以保证煤矿供电网络和电力负荷安全稳定的进行，并且在发生事故时能够准确灵敏迅速地排除系统的故障因素和故障元件，确保非故障元件的正常供电，提高整个供电系统的稳定性。

2.1 瞬时速断保护的优化改进

由于煤矿地面6 kV出线开关在整个煤矿供电系统中的重要性，在出线分支线路继保系统设置时，应设置成三段式保护，同时瞬时速断动作电流的整定值，并且避免与井下线路末梢三相短路电流接触，整定原则是按照最大的运行方式下线路末梢三相短路来进行整定。

2.2 限时速断保护的优化改进

由于煤矿井下电力网络的特殊分裂运行结构模式，各个分段母线之间短路电流的差值不是很大，即使在6 kV/10 kV中增加了对应的电抗器设备，也难以解决在中央变之后改变短路电流之间的差距，这给工作人员造成了一定的困难。由此可以采取以下的解决措施：改变传统的时限和相邻线路时限的配合，整定原则为按照相同灵敏度系数法进行整定，在极小运行方式下线路末梢发生短路之时具有一定的灵敏度。

2.3 定时限过流保护的优化改进

一般情况下，定时限过流保护都可以按照正常情况下最大的工作电流进行整定，但是由于煤矿供电系统的特殊性即不能自动启动，所以必须按照避免被保护线路的尖峰电流（或者代替最大工作电流）进行整定。尖峰电流的定义是：当该线路中其他设备的最大负荷为30分钟时，而这个线路中的高负荷电动机正在运行时产生的最大短路工作电流。

2.4 配电系统继电保护装置的优化改进

随着配电网用电负荷的加大，高压线路密度的增加，短途输电线路的增多，配电系统继保装置的优化改进就成为我们密切关心的问题。为了解决中低压配网的电线过短、保护级数太多等诸多问题，可以采用三段式电流保护方式进行保护的装置方案，并且引入电压保护和纵向保护的方法来解决煤矿供电系统中继电保护存在的问题。

3 系统优化改进方法的效果

优化改进煤矿供电系统继电保护系统的性能，是有一定的基础的，即满足可靠性、速断性、灵敏性和可选性。可靠性是指一定要有完善的后备保护和足够高的灵敏度，鉴于继电保护装置和设计考虑。速断性是指发生最小两相短路时能够没有时间限制的跳闸，而在最大运行时的三相短路能够增大保护的距离。灵敏性是指瞬时速断的保护区域较大，因而其动作灵敏度较高。可选性主要是相对于限时速断、瞬时速断和定时过流来说的：对于限时速断，引入三级阶梯延时的原则来保证竖直方向上的可选性；对于瞬时速断，即使没有时限也可以使得动作电流有一定的差距；对于定时过流，也是采用短阶梯延的原则，同样可以保证电网保护的竖直方向的可选性。

4 结束语

随着经济科技水平的不断提高，对供电系统要求也与日俱增。这给用电部门造成了一定程度的压力，也开始重视继电系统的保护问题。对煤矿供电系统和用电设备进行继电保护和优化，体现了我国对煤矿安全生产管理制度的严格性。本文通过对煤矿供电系统的现状分析，以及对其背景进行研究分析，论述了研究的意义，然后指出了我国煤矿供电系统存在的问题和解决方案，并且对瞬时速断保护、限时速断保护、定时限过流以及配电网装置进行优化改进，分析了系统优化改进产生的效果。总之，对煤矿供电系统进行继电保护，有助于降低煤矿安全生产中用电事故的发生，保证煤炭的安全生产。

参考文献

[1]龙江勇.浅谈煤矿企业供电系统继电保护装置的运用[J].大科技，2012（2）：155.

[2]马凌才.煤矿井下供电中继电保护存在问题的解决方法[J].科技创新与应用，2012（4）：43.

[3]辛伟.浅谈煤矿井下供电系统继电保护[J].山东煤炭科技，2012（6）：53.

[4]李宁，李瑶，颜世忠.煤矿供电继保系统相关设计分析[J].中国科技博览，2010（7）：163.

[5]韩兴凤.浅谈煤矿供电系统存在的问题和解决办法[J].中小企业管理与科技，2011（28）：115-116.

篇5

关键词：电力系统；自动化；整定计算；继电保护

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0130-02

继电保护装置保障了电力系统安全运行， 是电力系统不可缺少的部分，合理配置与正确使用继电保护装置就显得非常重要。继电保护装置必须满足选择性、可靠性、速动性、灵敏性四要求，简称“四性”。除可靠性要依赖于继电保护装置本身之外，选择性、灵敏性、速动性均取决于保护定值，因此做好电力系统继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

1 继电保护装置

当电力系统本身或电力系统中的电力元件（如线路、发电机等）发生了故障，危及电力系统运行安全时，能够向操作人员及时发出报警信号或者直接向断路器发出跳闸指令以终止危险事件发生的一种自动化设备和措施，我们称之为继电保护装置。

1.1 继电保护的整定计算

继电保护整定计算是继电系统保护中一项重要工作。继电保护又分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护）。实质上，电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的，研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律，设计一种自动装置——继电保护，反映该特征量，当特征量达到预定的定值，装置自动动作于断路器切除故障对象。整定计算工作也应适应继电保护的发展需要，创新计算方法，探究解决新问题。随着电力系统运行状况不断变化，参数超出规定值时，就需要我们对部分乃至全部保护值进行重新整定，使之满足新的运行要求。继电保护整定计算要统一、辨证、合理、科学地运用。

1.2 继电保护基本原理

继电保护的原理是利用电力系统中元件发生异常情况或短路时的电气量（频率、功率、电压、电流等）的变化，形成继电保护动作判断标准，也可测定其他物理量，如变压器油箱故障时，就会发生油流速度增大、瓦斯浓度提高、油压强度增高的现象。通常继电保护装置包括执行部分、逻辑部分、测量部分、定值调整部分。

1.3 继电保护整定计算的基本原则和规定

继电保护整定计算应以正常运行方式为依据。继电保护整定计算工作不能独立于继电保护之外，必须满足“四性”的要求。对于超过220kV电压的电网线路继电保护多采取近后备原则。遵循上、下级继电保护的整定逐级配合的原则，满足选择性的要求。对于变压器中性点接地运行方式的选择，应尽量保证零序阻抗基本稳定。灵敏度与正常运行方式下的其他故障类型进行比较，以保护断路器在跳闸前后全部能满足预定的灵敏度要求。

2 继电保护整定计算的任务

2.1 继电保护方案确定

整定计算人员应根据本区电网的变压器特点和实际运行状况来决定选定变压器保护所需要的功能块，以保证功能模块与功能之间的一一对应。随着微机保护装置功能的完善，由整定计算人员根据实际具体情况确定保护方案。

2.2 调整装置之间的配合关系

通过计算短路电流，将相近的两保护装置进行灵敏度与动作时间的匹配测试，从而保证选择性科学合理。在电力系统发生故障时，多级保护模块之间协调作用，保障了保护功能的有效。现代超高压电网要求保护装置要做到不“误动”、不“拒动”。对于继电保护的整定计算，应树立“全面科学保护”的理念，全过程、多视角、多层次地思考不同功能块之间的协调关系。

3 分析定值整定保护危险点

继电保护定值整定相关计算需要待线路参数实测后进行校核，以消除定值整定全过程的危险点，以实现电网安全运行、可控在控的目标。

3.1 故障计算

当电力系统正常运行之时，相与地（或中性线）之间、相与相之间发生非正常的连接时，系统流过的电流，我们称之为短路电流。短路电流之值远远大于正常电流 ，其具体数值取决于短路点与电源的物理距离。短路电流的计算图表或计算公式，均以三相短路为计算条件。原因是三相短路电流大于二相短路和单相短路时的电流。掌握了分断三相短路电流的方法，定能够分析二相短路电流和单相短路电流。短路计算程在对零序互感的处理上，不可避免地都存在着忽略和简化。选择合理的运行方式是充分发挥保护系统功能、改善保护效果的关键要素。

3.2 配合系数选择

要计算最保守的分支系数，应考虑可能出现的各种运行方式和故障点的组合。正序网络的助增系数和零序网络的分支系数均为配合系数。我们需要正确选择和确定分支系数，以免对保护范围的大小和零序保护的定值产生不利影响，甚至影响保护各段的准确性及配合性能。

3.3 辐射型电网

电流分支系数是相邻线路发生短路或断路故障时，流过本线路的短路电流与流过相邻线路短路电流之和的比值。距离保护，助增系数Kz与电流分支呈反比关系。

4 选择微机型继电保护装置

微机型继电保护装置具备如下优势：（1）功能强大，运行性能好，故障率低；（2）自检功能全面，可随时监控运行状态；（3）期远程通讯功能开发良好，易于实现远距离控制；（4）生产、安装、调试简便、高效，促进了继电保护技术进步，受到运行，设计，制造各方面的欢迎和认可。

总之，继电的全过程是一个完善的系统工程，需要多个部位的配合协调，方能保障运行的可靠性。保护定值错误隐蔽性较强，在系统正常运行过程中难以发现与采取措施，因此保护定值整定的全过程必须有预案，处理及时。随着科学技术的不断进步，整定计算工作者必须在工作中不断地改进和完善整定计算的工具和方法，使继电保护整定计算工作更为准确和快捷以适应电力系统安全运行实际需求。

参考文献

[1] 符良震.基于110kV电网继电保护整定计算的探讨[J].企业家天地（理论版），2010，（9）：256 .

[2] 贾海韫，王诗然.继电保护整定校核系统研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2010，（2）： 47-49 .

篇6

关键词：继电保护；井下供电系统；电力工程；供电网络

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0044-02

随着技术的进步，电力工程高速发展，井下电力应用得到大力推广，电网复杂性加剧，变电站覆盖域变大，功用种类繁盛，必然导致供电网络事故的频繁发生。为维护电网的高效运行，提高其稳定性、安全可靠性，就必须加大对继电保护的强化力度，使其高效快速地检测出可能的事故问题。

1 继电保护的基本介绍

继电保护的定义。在供电网络中能对初次系统进行监控、调节、控制、测量的自动化设备叫做继电保护装置。它能有效快速地检测出电网中某些电气元件是否发生故障或运行不正常，对问题元件能自动性、有选择性地切除，通过断电器跳闸或发出通知信号保障无问题部分正常运行，并根据维护条件调节电网负荷、电流分布等。

2 继电保护达到的标准要求

（1）安全可靠性。继电保护装置的可靠性就是要求装置在故障发生时应该动作，切除隔离问题部分；电力系统正常工作时避免误动。它在电力网络中的主要任务是负责系统的安全可靠运行，及时发现问题，纠正解决问题，最大限度地降低电力系统中相关元件的损耗；同时，对故障部分的状况发出信号，相关人员及时处理，并与其他设备配合，保障电力网络的安全运行。

（2）反应灵敏性。继电保护的反应灵敏性一般用灵敏度表示，是在其工作范围内的故障或运行不正常的部分的反应敏捷能力，其要求故障一旦发生，其工作范围内的任何故障位置、任何故障类型都可快速正确地显示出来。灵敏度用公式Km=Ld min/Id表示，其值越高其能力越强，不同线路其值也不同。

（3）选择替换性。继电保护对电路的保护分为主保护、后备保护、辅助保护。其选择性是仅对故障部分进行隔离切除，保障大部分的正常运转。对供电系统一般都准备两套保护系统，其中主保护反应快，副保护反应慢。当主保护反应后故障依旧未排除，副保护起作用切除主保护未排除的故障部分；而且当主保护拒绝动作时，副保护也起作用，防治继电保护的惰性反应。主反应快，路线长的话就有漏掉的部分，副反应慢，同样有其反应范围，因此必须为补充两种的不足而设计相应的简单的辅助保护。

（4）快速应对性。电力系统发生故障时，要求继电保护系统必须快速地切除故障部分，减少故障元件工作时间，降低破坏。同时，某些特殊情况，要求保护系统动作有延时性。因此，对于保护系统的反应速度有一定的要求。对于高压线路，必须快速切除故障部分；变压器、电机本身出现的故障要快速切除；危害性大的路段，例如铁路通信、高压输送路线要求快速切除故障；导线截面小的线路必须快速切除故障；对于主干路上连同的主电力设备需要工作时间，无备用路线时就必须延时反应。

3 当前井下继电保护应用研究现状

近年来型、型、型矿用开关柜和型、型及型防爆开关被大多数矿井选用为井下开关柜，这些类型的开关柜虽然装有过流脱扣器和失压脱扣器等保护装置，但没有安漏电型保护装置。经过改进，井下用柜K Y Ggg-6型添加了过流保护装置、欠压和漏电保护装置；K Y gg-1Z、K Y gg-1型等也添加了上述三种保护装置。对于B gp3-6防爆型开关柜还装有晶体管保护。老型号的开关柜由于过流脱扣器来完成过流保护，当其主次级短路电流区别不大时，难以满足选择性，且尽管装有gl型继电器，主次级反应动作很难配合好，且这种情况若发生拒动时，还没有后备保护装置。一旦漏电，纵向线路没选择性，主次级刀闸开关都跳闸，故障范围扩大，生产受影响大。晶体管保护装置存在时限和纵向配合问题，有待进一步研究改进。

4 井下继电保护系统应用中的常见问题

4.1 继电保护系统整定值不准确

继电保护整定值是综合供电系统正常工作的常规设定值，当线路电流或其他数值与此值不匹配时就可以确定其故障问题；此值必须得保障可靠性、灵敏性、突出选择性、快速应对性。统计表明，在使用安装继电保护系统中，保护整定值存在随意现象，过大起不到保护作用，过小则太灵敏经常有故障，两者都对生产造成影响。造成这种现象的原因主要是工作人员对继电保护不熟悉，相关知识不到位，工作原理没把握，供电系统经常被忽视保护

问题。

4.2 系统整定方式错综复杂

技术的进步使各种保护产品向高科技电子化方向发展，其型号多变，没有固定的模式，致使其整定方式各不一样。保护器中，有的电子产品必须人工手动设定具体值，有的则预先设定了档位；同时，产品中以二次电流的保护设定为主，其次为一次电流保护。当电路中使用不同的电子产品时，同一路线其操作手法还不一样，造成使用的复杂性，不利于保护系统起作用。

4.3 保护设备被弃用

井下空间小，本身行动不方便，线路复杂，造成继电保护被弃用，有的是怕影响生产接地短路，有的是技术不到位不知道怎么弄而放弃使用，这些都将继电保护当成可摆设而应付上级检查。

5 继电保护系统在井下的实际应用

（1）井下主变电所继电保护的级数多，分为：由上级变电所、矿井35kV路线进线、地面6kV井下主变电所区域进线馈出柜、开采区域变电所进线柜、井下主变电器设线馈出柜等共有7级继电保护范围。正常情况而言，矿井上级变电所保护的时间限制设定是固定不变的，一般设定为1.2秒，下一级别保护的时间限制比上一级别的减少0.5～0.7秒。这种设定方式有其局限性，就是保护级别之间的时间间隔对保护对象起不到必要的保护作用，严重时根本不能越级跳闸断电。为避免这种状况发生，井下矿用继电器一般采用ssj型，其灵敏度高于时限型；另外，在不增加保护开关的停进范围内可以适当缩减保护级别，减少时间差。

（2）矿用35kV进线保护使用固定时限保护，6kV配出线一般用反时限继电保护。反时限基本电力元件是gl式感应电流继电器，它具有电流、中间、信号、时间等各种类型继电器的功用，可以同时具有速断和过流两种断电保护，对继电保护的操作起到简化的效果。同时反时限可以与固定时限、反时限等继电器之间配合使用，因为反时限保护对越靠近电源方向的短路反应时间越短，整定时通过动作曲线即可查的。这种与曲线拟合对比脱扣器而动作的行为模式时间配合较难，经常出现越级保护跳闸现象，且其速度都远高于过流保护动作，因此采用反时限gl过流型继电器无法现场整定，只能手动粗略调整，其偏差大，影响其灵敏度。相对于这种情况，在靠近主电源线路附近使用定时限继电器，相互配合，对继电保护的保护功效起到更大的促进作用。

6 结语

继电保护重在保护，保护煤矿井下电力系统的完整安全可靠运行，预防类似于短路电流过大发生火灾造成井下瓦斯爆炸事故、路线绝缘破损触电事故、通风系统因线路电流电压异常而停止工作等重大事故的发生。井下继电保护的安全可靠的运转，小方面可以有利于维护企业稳定生产，大方面可以安定社会。

参考文献

[1] 周颖奕.论继电保护在供电系统中的应用[J].电力建

设，2009.

[2] 刘菊青.继电保护在井下供电中的应用[J].淮北职业

技术学院学报，2004，3（1）：90-91.

篇7

【关键词】10kV 配网；合环操作；馈线保护；影响

一、引言

10kV配网线路的检修、维护等工作有时候必须要线路停电才能够实施，为了缩小停电范围，缩短用户停电时间，合环与解环很好的解决了这一问题，使得电网供电可靠性得到了保障，大大提高了电网运行的安全性与稳定性。正常方式下10kV电网是以环网结构开环运行，有需要时会合环转电，为了避免合环时的各种因素特别是冲击、稳态电流等对馈线的影响，需要对馈线保护性能进行分析和计算，下面就10kV 配网合环操作对馈线保护的一些影响进行简单的分析。

二、分析合环操作对馈线保护的影响

通常情况下，10kV 馈线保护的三个元件是相间电流保护、零序电流保护和过负荷保护。本小结主要是以整定技术原则和合环转电等值分析计算结果为依据，对合环过程中的冲击和稳态电流可能造成保护元件误动作的影响，还有合环时及合环后保护元件产生的故障等问题进行探讨，并予以解决。

1对10kV 馈线进行保护的整定原则

依据电网继电保护整定计算指导原则，对10kV 馈线保护的整定值如下：

1.1相间电流保护

限时速断保护电流定值为：一次侧3000A，时限300ms。

定时限过流保护电流定值为：1.3In， 时限：900ms。

1.2零序过流保护

保护跳闸：一次电流60A，时限1S

保护发信：一次电流25A，时限1.2 S

1.3超负荷保护

保护发信： 0.9In，时限5S

2馈线保护在断开联络开关中所发挥的成效

10kV 馈线的合环开关在正常运行情况下是断开的，开关两侧的馈线负载电压都是10kV，分别由甲站馈线、乙站馈线提供，在这种情况下发生各类故障，故障电流均来源于甲站、乙站上级系统。在这种故障下，保护元件还能保持其灵活，这就说明整定原则与馈线的保护功能已经达成一致。

3合环对馈线保护的影响

3.1合环冲击电流对馈线保护的影响：

查询相关文献资料知：线路最大载流量ILmax均满足ILmax≤1852A和电流互感器CT一次侧额定电流满足ICTln/ILmax≥1.3的条件下，合环冲击电流不会超过相间电流保护定值，并且冲击电流可迅速衰减（通常一个周波后就可大幅衰减），因而可以保证相间电流保护不会误动作。

3.2合环稳态电流对馈线保护的影响：

查询相关文献资料知：在均满足ILmax≤3000A及ICTln/ILmax≥0.8的条件下，合环稳态电流不会超过相间电流保护定值，保证相间电流保护不会误动作。

4合环后解环运行对馈线保护的影响

合环后运行解环，此时对10kV 馈线保护的主要影响是：拉长了单馈线供电距离，线路末端故障时馈线保护灵敏度下降，而且馈线负荷增加可能导致过负荷保护动作。

合环后，如果在甲站解环，那么会由乙站电源为整段负荷供电，此时，如果甲站原10kV 馈线故障，那么故障电流是由乙站输出，与合环过程中甲站10kV 馈线故障情况相同。同样，合环后如果在乙站解环，那么会由甲站电源为整段负荷供电，此时，如果乙站原10kV 馈线故障，那么故障电流是由甲站输出，与合环过程中乙站10kV 馈线故障情况相同，这也就是具有等值的特性。

合环后运行解环，如果在甲、乙站为整段负荷供电时发生故障，则甲、乙站馈线开关处测量的故障电流与正常运行方式下相比减小，限时速断保护范围减小，定时限过流保护灵敏度降低，因此就必需要计算末端故障时是否能满足整定原则中关于灵敏度系数Ksen > 1.5的要求。

为了达到保护线路全长的目的，定时限过流保护必须在最不利的情况下，即系统在最小运行方式下线路末端两相短路时（此时流过保护的短路电流最小），具有足够的反应能力，这个能力通常用灵敏度系数Ksen来衡量。在小方式下金属性相间短路故障进行校验相间电流保护的灵敏度，公式如下：

具有金属性质的三相电流计算公式为：

通过两个公式可以得知，在明确等效电势参数的同时，应当掌握系统和馈线两者的抗阻参数，才能够对保护敏捷度进行可靠性的校验。

从某区域内的电网继电保护整定计算平台生成系统的阻抗数据中可以得知，大方式对应系统的阻抗能力小于小方式对应系统的阻抗能力。如下表1所示：

电压等级（kV） 变电站 大方式对应系统阻抗（Ω） 小方式对应系统阻抗（Ω）

110 终端 0.34 0.39

220 终端 0.3 0.35

220 链式 0.4 0.5

表 1. 大、小方式下城区主变电站对应系统的阻抗情况

在表1 中可以得知：小方式下110kV 变电站系统等效阻抗通常小于0.4 ；而220kV 变电站系统等效阻抗通常不大于0.5Ω。

据有关统计，在该区域，10kV馈线网络中各类型号截面的导线、电缆最长的馈线其阻抗也最大。城区10kV联络系统最大阻抗大约为0.5Ω，馈线最高的总阻抗大约为4.6Ω ；以此参数作为依据，就可以对末端三相金属性故障电流进行计算：

若要使末端相间短路故障时灵敏度系数在小方式下能够符合规程要求，就应使：

通过计算得知，站内出线开关CT一次侧额定电流不得大于914A ，这样就能保证合环后的故障灵敏度高于1.5。

综上得知，进行合环后运行解环时城区的10kV 馈线如果要在末端故障时灵敏度符合规则的需求，就应当保证馈线CT一次侧额定电流小于1000 A。

结束语

以城区的10kV 配网合环操作对馈线保护的影响为依据，对计算的结果进行综合的分析和归类，由于篇幅原因，不能一一的分析，不过在查找文献可以得出以下的论断：第一、馈线的最大载流量不得大于1852A ；第二、馈线CT 一次侧额定电流与最大载流量之比不低于1.3；第三、馈线CT一次侧额定电流应当低于1000A。在符合上述的三个条件时，可使10kV 配网合环转电满足继电保护整定规程要求，在合环时不用考虑对继电保护的影响，对不满足上述三个条件的在合环操作时需要进行具体分析计算。

参考文献

[1]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].中国电力出版社（第一版），2005.

篇8

【关键词】不对称断线;继电保护;影响

1.引言

随着科学技术的不断发展，我国国民经济迅速增长，社会各领域对电力的依赖性越来越强，对电力安全的要求也越来越高，电力系统一旦出现故障，就会造成严重的经济损失，这就意味着确保电力系统安全稳定运行势在必行。电网运行过程中，不对称断线故障一旦发生，短时间内就会产生很大的电流，极有可能造成设备烧毁，同时引起大面积的断电现象，对人们的生产生活和国民经济的发展都会造成很大的影响。近年来，电网管理自动化的程度越来越高，很多变电站也实现了无人值班，大大降低了劳动强度，提高了工作效率，在这种情况下，就需要利用继电保护系统确保供电系统的安全。继电保护对电力系统的安全稳定运行起着非常重要的作用，由于电网环境越来越复杂，传统的继电保护系统已经不能满足人们的需要，因此需要不断的对继电保护进行改进或者重新设计，确保在不对称断线故障发生时，继电保护系统能够及时作出反应。

2.常见的断线故障及其危害

在中性点不接地系统中，不对称短线故障一般有两相短路和三相短路两种形式，其中三相短路故障所造成的危害最大，三相短路故障时，会瞬间生成特别大的电流，电气设备的使用寿命缩短，甚至是直接过热、烧毁，还有可能引起火灾，由于线路中的电压过低，正常用电的用户也会受到很大的影响，其次，三相电压不对称还会产生负序电流，导致电机过热，降低其工作效率。

不管是主、变还是高压、低压母线上出现断线都有可能造成保护引出跳闸，主变中性点不接地的情况下，不管是什么形式的发电机出口断线和高压断线都是负序引出跳闸;主变中性点直接接地的情况下，高压断线由主变零序启动跳闸。若故障的运行电流比额定电流小，由于断线种类和运行方式的差异，保护启动的情况也不同，可能跳闸，也可能不跳闸，对于跳闸的故障，工作人员要准确的做出判断，要以最快的速度解决故障。判断不跳闸的故障时，要区分一次断线和二次断线，两种情况都会启动负序过负保护，但是一次断线时三相电流不等，二次断线时一次三相电流平衡。

3.不对称断线

所有的不对称运行都可以看作是三相阻抗不相等，而断线不对称是三相阻抗不相等特殊方式。将断相看作是断口阻抗，剩下的两相在断口相阻抗为零，同不对称短路分析一样。

首先，要根据电力系统参数和接线图将各序网络做出，其次，由断相种类的不同，确定断相处的边界条件，建立复合序网，再次，将断口处电压电流的各序分量计算出来，同时将各序网中节点电和压电流的序对称分量计算出来，最后，综合得出全电压和全电流。

4.不对称断线对继电保护装置的影响

4.1 需要提供可靠性

不对称断线故障发生时，往往伴随着三相电压的不对称，接着会造成三相电流的不对称，就会造成电气设备过载，因此，需要利用继电保护装置避免这种情况的发生，而且对于继电保护装置有着很高的要求，在不对称断线故障发生时，继电保护装置会依据当时的情况做出准确的判断，确保装置做出准确的动作，继电保护装置会在需要的时候及时发挥作用，正常情况下，继电保护装置也不会发生误动。

继电保护装置的安全可靠性既取决于装置的出厂质量，也与继电保护装置日常中的保养和维护有关，这就要求在继电保护装置的选择上，要选择正规厂家生产的产品，并在平时做好保养和维护工作，及时发现并解决装置存在的问题，确保继电保护装置一直处于良好的工作状态。常见的继电保护装置如图1所示。

图1 常见的继电保护装置

4.2 对继电保护的选择性影响

在电力系统出现短路故障时，为了减小故障对设备造成的危害，继电保护装置会自动对受故障影响的设备断开，同时还要确保在故障电路的保护装置拒动的时候，相邻设备的保护装置能够将其断开。近年来，我国电网规模不断扩大，电网结构也越来越复杂，因此只是核对后备设备进行保护是不够的，还需要利用附近的装置对其保护，发生短路故障时，附近的保护装置会在变压器主保护举动的情况下对其进行保护，因此对线路进行设置时，为了尽可能的提高安全性和可靠性，要确保继电保护装置能够充分实现选择性。

在此基础上，设置变电线路保护时，可以考虑选择远程保护，不对称断线故障一旦发生，极有可能会造成二次回路故障和直流电源故障，进而导致装置拒动，这时选择远程保护，有利于提高电力系统的安全性，因此，远程保护应该广泛应用于变压器的继电保护中，在远程保护不能发挥其功能时，再进行近的后备保护的设置。

4.3 对速度性的影响

速度性指的是在不断线故障发生时，继电保护装置要在最短的时间采取最正确的动作对主要设备进行保护，尽可能的减少过载电流和过载电压对设备的影响，同时，继电保护装置动作的速度还要满足选择性的要求，一般设备价格昂贵，操作复杂，低压电力设备中也不采用，只是在高压电力设备和电力线路中采用，在高压配变电电网中，特别是在不对称断线故障的处理中，继电保护装置的快速动作对保护变电设备具有十分重要作用，由于不对称断线故障发生时，电流和电压会瞬间升高，这时就需要继电保护装置能在短时间内做出准确的动作。

4.4 对于灵敏性的影响

继电保护装置的安全性与可靠性在一定程度上也与灵敏度有关，灵敏度既不能太高，也不能太低，恰当的灵敏度才能确保继电保护装置的安全稳定运行，只有能够准确的判断异常电流，才能准确的做出保护动作。凡是与要求相符的继电保护装置，故障在规定范围内出现时，无论短路点有没有过渡电阻，也不管短路的性质和短路的位置，继电保护装置都能做出准确的动作，不管是在系统最小运行方式下经过较大的单相短路，还是经过较大的电阻过渡，又或者是在系统最大运行方式下经过三相短路，继电保护装置都能做出动作。

系统最小运行方式指的是在被保护线路末端短路故障的情况下，系统等效阻抗最大，流过继电保护装置的短路电流就是最小的运行方式;系统最大运行方式指的是在被保护线路末端短路故障的情况下，系统等效阻抗最下，流过继电保护装置的短路电流就是最大的运行方式。阻抗、电压和电流等故障参数进行计算时，要按照实际情况，采取最不利的故障类型和运行方式进行极端，增加装置的灵敏性，也就是增加继电保护装置的依赖性，在一定程度上与安全性相矛盾，对于不同作用的保护和被保护的线路的设备，要求的灵敏度系数也不相同。

5.结束语

对发电机的过流保护是造成断线的主要原因，众所周知，我国国民经济的发展越来越快，人们对电网的依赖性越来越大，对电网安全性的要求也越来越高，电网系统一旦发生故障，就会给人民的生产生活和国民经济的发展带来巨大的经济损失，因此，确保电网的安全稳定运行时至关重要的，不断线故障发生时，会产生很大的电流，就会导致电力系统设备发热，甚至是烧毁，研究不对称断线对变电继电保护的影响是未来不对称断电研究的主要方向，具有十分重要的意义，有利于促进我国国民经济的进一步发展。

参考文献

[1]韩智玲，侯贸军.以网络为基础的的继电保护管理信息系统的体系结构[J].电气时代，2005（6）.

篇9

关键词：电力变压器；电气试验；继电保护；常见故障；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM41 文章编号：1009-2374（2016）32-0065-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.032

目前，我国人民对于电的需求量越来越大，保证电网的运行安全这一问题显得尤为重要。由于电网运行复杂，在这一过程中，要时刻保持变压器的运行稳定。变压器承担着输电、配电的任务，也是电网系统运行安全的基础保证，文章就变压器电气试验和继电保护的基本方法进行了阐述与分析。

1 电力变压器常见电气试验

电力变压器使用过程中会出现不同程度的故障，针对不同故障要进行对应的电气试验，检查出设备故障，并进行维修。其中常见的电气试验有绝缘测量、耐压试验、变比试验、瓦斯继电器试验，如果继电器故障难以处理，还要进行直流电阻试验。绝缘测量是所有试验的基础，通过变压器一次和二次之间对地电阻测量，可以确定简单的故障，也可以确保设备的绝缘强度，防止漏电和破损。当电压器存在相间电阻平衡问题时，采用直流电阻试验来测试其稳定性。继电器瓦斯试验较为复杂，但在大型变压器故障查找和检修中不可缺少，也要根据电力变压器的运行对其进行继电器保护。

2 变压器继电保护原理及原则

2.1 变压器继电保护基本原理

变压器继电保护主要靠继电保护装置来完成。其基本原理为，继电保护装置能够对受保护区域内的故障做出适当的反应，提示维修人员设备存在安全隐患。继电保护装置要能够正确地判断故障，不能误动或拒动。出现故障的变压器和未出现故障的变压器的电气量发生巨大变化，其中电流和电压是主要表现。发生故障后，继电保护装置显示，变压器系统的电流瞬间增大，变压器正常运行状态下，电流为额定电流。而故障发生后，很可能造成系统的短路，电流值迅速上升并且远远超过额定电流值，容易造成系统内部零件烧毁。与此同时，电压会降低，并且越接近短路点，电压值下降越多。与正常运行相比，故障下的变压器系统电流与电压之间的相位角增大。最后，故障状态下的系统会出现阻抗上的变化，也就是电压与电流的比值减少，无法维持设备的正常运行，从而造成电力系统停止工作。

2.2 变压器继电保护的原则

继电保护装置发挥保护功能要具有可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个特点。可靠性是继电保护的最基本要求，要求在执行继电保护的过程中，正确判断和发现故障，并且要发出正确的预警信号。继电保护装置要满足设备运行的基本性能，不能误动或者拒动。当变压器出现短路后，还要求继电保护装置具有选择性，是指在发生故障后只对保护区范围内出口动作，帮助维修人员判断故障位置，减少资源浪费，不影响系统的整体工作性能。由于故障多在瞬间出现，因此判断故障也要具有灵敏性和快速性，从性能上继电保护装置应具有高度的灵敏性，一旦设备存在故障隐患，就将提供预警报告，并将故障可能范围降到最低，使工厂可以实现预防先于维修，提高设备的运行效率。继电保护装置整体规程与灵敏度的计算方式不同，前者是在最大运行方式下进行计算的，而后者是在最小运行方式下进行计算的。灵敏度高的继电保护装置要能够对短路点进行正确判断。也就是说，无论是在最大运行模式，还是在最小运行模式下，继电保护系统都要保持可靠的运作性能。要求继电保护装置可以识别变压器内部轻微匝间故障，确保保护范围。同时，继电保护装置的动作要快，要在第一时间做出判断，以便于维修人员能够及时发现变压器故障，减少运行损失。继电保护装置的故障判定范围包括电厂设备的母线电压小于有效值、大型发电机或者大容量发电机内部故障、对人体安全造成影响的干扰信号，若单指变压器的话，还包括电压器内部的线路短路、匝间短路和接地短路现象。另外，针对故障的电流不平衡和差动电流现象，均应做出准确的判断，从而确保变压器的运行稳定，促进电厂的正常运行。

2.3 电力变压器继电保护方案设计

针对当下电力企业的发展，变压器继电保护方案主要从以下方面入手，分别为瓦斯保护、差动保护和过电流保护。企业应从变压器的原理，运行中所需的技术支持入手，以保持变压器正常的工作状态为前提，进行设计、维持和继电保护处理。继电保护装置的主要任务就是对障碍部位进行预警和切除，信号的传达要准确，根据我国对变压器运行的相关规定，其具体的保护方案设计如下：

2.3.1 瓦斯保护。该保护在变压器运行中较为常见，是一种电力变压器内部的装置，以气体变压器为主。瓦斯保护的目的是保证电力变压器油箱内部的气体可以及时排出，防止油箱温度突然上升，并且确保了绝缘油的基本性能，防止出现漏电和短路等安全隐患。针对不同的变压器故障，瓦斯保护的原理不同。在正常运行状态下，变压器信号由油箱的上触点连通中间变压器发出，当系统存在故障时，则警报信号由油箱的下触点连通信号回路发出，并辅以跳闸应急处理，此时可以确保故障的正确预警，并且降低了故障的可能范围，提高了故障排除和维修的效率。

2.3.2 变压器的差动保护。差动保护实际上是利用了变压器高压端和低压端电流和相位的不同，根据变压器的运行原理，将两侧的不同电流互感器进行连接，形成环流。通过判断电流变化来判断是否存在故障，此方法也被称为相位补偿，分别将变压器星形侧和三角形侧的电流互感器连接成三角形和星型。正常状态下，星型互感器和三角形、星形之间的电流差值为零或者接近于零，此时差动保护无动作，而在出现故障时，继电器的两侧电流差值会增大，并且是快速增大，此时的电流值为继电保护装置的两侧互感电流所形成的二次电流之和，远大于故障点的短路电路，从而造成系统短路，安装继电保护装置的主要目的就是在系统某处出现故障时做出相应的动作，缩小短路带来的影响。由继电保护装置发出相应的差动信号，预示存在故障，并协助解决故障。差动保护原理清晰，能够保持灵敏度高、选择性好、实现简单等特点，在发电机、电动机以及母线等设备上均能得到广泛应用，作为电器主设备的主保护，优势比较明显。

2.3.3 电力变压器的过电流保护和负荷保护。电力变压器过电流保护常用于上述所述两种方案的备用保护方案。过电流保护分为几种，主要是按照不同的短路电流来划分。其中过电流保护主要用于降压变压器。复合电压启动的过电流保护则应用于升压变压器，对其灵敏度不足具有弥补作用。负序电流和单相式低电压启动的过电流保护，则多应用于系统联络变压器和63MV-A及以上大容量升压变压器。与之相对应的变压器负荷保护主要应用于故障预防，变压器长期处于大负荷状态下，会导致其电流增大，负荷保护就是通过降低负荷来控制过电流。该装置通常指采用一只电流继电器与某个单相线路相连的一对一的接线方式，一般在经过一定延时后动作于信号，或延时跳闸。

3 结语

在我国，电网的发展有着不可磨灭的作用，变压器是电网运行中的核心设备，变压器的运行稳定决定了整个网络的稳定。继电气试验和继电保护是维持变压器安全和稳定的基本策略，要求电网系统正确运用继电保护策略，减少设备故障并及时清除已发生的故障。另外，在运行过程中，还要对实际的运行状况进行具体的分析。

参考文献

[1] 郭启禄，张坤.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J].科技经济市场，2015，12（1）.

篇10

[关键词]500kV；电力变压器；继电保护

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0107-01

一、500kV电力变压器的继电保护装置概述

继电保护装置能够在电力系统及其元件出现故障问题时，及时检测到故障并立即触发报警信号，再由控制系统接收报警信号并进行保护装置动作，从而实现对故障问题的有效排除，确保系统的正常运行。一般来说，继电保护装置的基本性能主要有灵敏性、可靠性、快速性和选择性等几种。其中，灵敏性一般是采用灵敏系数来加以表示的，装置灵敏系数越高，则其反应故障的能力也越好；可靠性是表现在继电保护过程中，装置不会发生拒动作；快速性体现在装置消除异常与故障问题的时间问题上；而选择性则是在可能的最小的区间内切除故障，以确保设备供电的正常。在供电系统当中，继电保护装置在检测系统运行情况、控制断路器工作以及记录故障问题等方面，有着极为重要的作用。

二、500kV电力变压器继电保护的相关问题分析

1.500kV电力变压器的常见继电保护问题

（1）瓦斯保护。在500kV电力变压器的继电保护中，往往容易因变压器在滤油、加油时未将内部空气及时排出，而导致变压器运行过程中油温升高将空气逐步排出，引起瓦斯保护信号动作。同时，受到500kV电力变压器穿越性短路的影响，也易于造成瓦斯保护信号动作。另外，由于内部严重故障、油位迅速下降等，也容易引起瓦斯保护动作及跳闸。

（2）差动保护。差动保护主要是通过对500kV电力变压器的高压侧和低压侧电流大小及相位差别加以利用，从而实现保护。由于差动保护灵敏度相对较高，能够无延时对各种故障做出选择性的准确切除，且又具有选择性好、实现简单以及区分故障性能好等特点，使得差动保护在当前大多数电路保护中受到广泛应用。

（3）过励磁保护。在500kV电力变压器的工作过程中，若在其高压侧出现500kV的高压，那么此期间变压器的磁密度会接近饱和状态，此时如果有频率降低、电压升高等情况出现，将很容易导致变压器发生过励磁现象。过励磁保护便是基于此原理来反映过励磁引起的过电流，以延长变压器使用寿命。

（4）过电流保护。电力变压器过电流保护作为瓦斯保护和差动保护的后备，通常可以根据变压器的容量以及短路电流的不同情况，进行过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序电流及单项式低电压启动的过电流保护等。其中，过电流保护常用于降压变压器；复合电压启动的过电流保护通常是在升压变压器，或是在过电流保护的灵敏度不够等情况下方才采用；而负序电流及单项式低电压启动的过电流保护，则在63MV-A及以上大容量升压变压器，以及系统联络变压器较为常用。

2.500kV电力变压器常见故障

一般来说，500kV电力变压器的常见故障类型主要有两类，即油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障，常见的有高、低压侧绕组间的相间短路，轻微匝间短路、中性点接地系统的侧绕组处单相接地短路，铁芯绕损烧坏等故障。电力变压器内部发生故障时，往往会产生一些电流及电弧，给绕组绝缘、铁芯等造成损坏，严重时甚至会使变压器油受热分解大量气体，引起爆炸。为此，需要继电保护及时、有效地对这些内部故障予以切除。油箱外部故障，最常见的有绝缘套管和引出线上发生相间短路、接地短路等。

三、500kV电力变压器继电保护问题的解决对策

为了使500kV电力变压器的正常、稳定运行，保障系统供电的可靠性和整个电网运行的安全性和稳定性，并尽最大限度避免一旦停运给整个电网造成巨大的经济损失，可以考虑从以下几个步骤对电力变压器继电保护问题进行有效、彻底解决。

1.利用微机及相关信息，处理继电保护故障

首先，应对微机提供的故障信息加以充分利用，以排除简单的继电保护故障；其次，应重视对人为故障的处理，例如在有些继电保护故障发生后，单从现场的信号指示并无法找到发生故障的原因，可能与工作人员的重视程度不够、措施不力有关，对于这种情况，需要如实反映，以便分析和避免浪费时间。另外，还应重视对故障录波和事件记录的充分利用，包括微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号等。通过这些记录，能够对一、二次系统进行全面检查，此时若发现继电保护正确动作是由一次系统故障所致，则可判断不存在继电保护故障处理的问题；若发现故障主要出在继电保护上，则应该尽可能维持原状，做好故障记录，通过制定相应的故障处理计划后再进行故障处理。

2.合理应用检查方法

在变压器继电保护出现误动时，可采用逆序检查法，从故障发生的结果出发，逐级往前查找微机事件记录及故障录波等；

在出现拒动时，可采用顺序检查法，通过外部检查绝缘检测定值检查电源性能测试保护性能检查的顺序，进行检验调试。另外，在检查继电保护装置的动作逻辑和动作时间时，还可应用整组试验法来进行。通过短时间内再现故障的方式，来判断继电保护发生故障的原因并加以解决。

3.继电保护常见故障的解决

结合瓦斯故障的处理方式来看，在发生瓦斯保护动作时，可通过复归音响，密切监视变压器电流、电压及温度，检查直流系统绝缘接地情况以及二次回路是否存在故障等来排除故障。

若检查发现瓦斯继电器内存在氧化，则应即刻排出瓦斯继电器的气体，同时收集并检查气体，若气体无色、无臭且不可燃，则变压器仍可继续运行；若气体为白色、淡黄色，并带刺激味或为灰黑色且可燃，则说明变压器内部发生故障，需要取油样化验其闪点，若其闪点较前次低于5℃以上时，应停运变压器，并联系检修进行内部检查。

五、结束语

继电保护是保障电力系统安全、稳定运行的重要装置。本研究对500kV电力变压器继电保护的相关问题以及电力变压器常见故障进行探讨，可以看出，电力变压器继电保护问题的处理，除了可以利用微机及相关信息处理之外，还可通过合理正确利用检查方法和针对性处理等方式加以解决，从而提高继电保护系统的工作可行性，减少故障问题的发生。另外，在500kV电力变压器继电保护中应用差动保护，还能够较为全面顾及到电力变压器内外部故障，进一步保障电力系统的安全、稳定运行。

参考文献：